เทคโนโลยีสารสนเทศ...

12/06/55 1

เทคโนโลยสารสนเทศเพอการศกษาคนควา Information Technology for Study Skill

ความรเบองตนเกยวกบ คอมพวเตอร

12/06/55 2

Outline

• ความหมายของคอมพวเตอร

• ขนตอนการท างานของคอมพวเตอร

• ลกษณะเดนของคอมพวเตอร

• ประวตความเปนมาของคอมพวเตอร

• ประเภทของระบบคอมพวเตอร

12/06/55 3

ความหมายของคอมพวเตอร • คอมพวเตอร แปลวา ผค านวณ ซงหมายถง อปกรณทใช

ในการค านวณ

• คอมพวเตอร หมายถง เครองค านวณอเลกทรอนกสทมการท างานแบบอตโนมต ท าหนาทเหมอนสมองกล สามารถแกปญหาตาง ๆ ทงทงายและซบซอนตามค าสงของโปรแกรม

12/06/55 4

ความหมายของคอมพวเตอร • คอมพวเตอร หมายถง อปกรณอเลกทรอนกสทใชในการจดการขอมล

ทมหนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) ท าหนาทในการประมวลผลขอมล (โดยหนวยค านวณและตรรกะ) แลวน าขอมลไปเกบไวในหนวยความจ า (Memory Unit) และแสดงผลทางหนวยแสดงผล (Output Unit) โดยปอนขอมลเขาสระบบ ผานหนวยปอนขอมล (Input Unit)

12/06/55 5

ขนตอนการท างานของคอมพวเตอร เครองคอมพวเตอรมขนตอนการท างาน 3 ขนตอน คอ

1. รบโปรแกรมและขอมล

2. ท าการประมวลผล

3. แสดงผลลพธ

12/06/55 6

หนวยรบขอมล หนวยประมวลผล หนวยแสดงผล

ลกษณะเดนของคอมพวเตอร • ความเปนอตโนมต (Self Acting) • ความเรว (Speed) • ความถกตอง แมนย า (Accuracy) • ความนาเชอถอ (Reliability) • การจดเกบขอมล (Storage Capability) • ท างานซ า ๆ ได (Repeatability) • การตดตอสอสาร (Communication)

12/06/55 7

ประวตความเปนมาของคอมพวเตอร

มนษยพยายามสรางเครองมอเพอชวยการค านวณมาตงแตสมยโบราณแลว จงไดพยายามพฒนาเครองมอตาง ๆ ใหสามารถใชงานไดงายเพมขนตามล าดบ ในระยะ 5,000 ป ทผานมา มนษยเรมรจกการใชนวมอและนวเทาของตน เพอชวยในการค านวณ และพฒนาเปนอปกรณอน ๆ

ววฒนาการของคอมพวเตอร เรมตนจากววฒนาการของการค านวณ อปกรณทใชในการค านวณ หรอเครองค านวณตาง ๆ เนองจากถอไดวา คอมพวเตอร เปนเครองค านวณรปแบบหนงนนเอง โดยอาจจะเรมไดจากการนบจ านวนดวยกอนหน, เศษไม, กงไม, การใชถานขดเปนสญลกษณตามฝาผนง ทงนเครองค านวณทนบเปนตนแบบของคอมพวเตอรทงานในปจจบนไดแก ลกคด (Abacus) นนเอง

12/06/55

8

แผนหนออนซาลามส (Salamis Tablet)

12/06/55 9

แผนหนออนซาลามส (Salamis Tablet)

• คดคนโดย ชาวบาบลอน

• สรางเมอประมาณ 300 ปกอนครสตกาล

• หลกการ เปนแผนหนทเอามาชวยนบ (counting board) ของมนษยยคนน โดยสรางขนมาจากหนออนทมขนาดความยาวมากถง 149 ซม. กวางประมาณ 75 ซม. และหนา 4.5 ซม. ตวแผนหนจะมกลมเสนบรรทดวางเรยงกนเปนกลม ๆ แตละกลมกจะมเสนบรรทดลากตงฉากแบงออกไป กลมของสญลกษณตวเลขจะมเขยนอยตรงสวนของขอบแผนหนรอบ ๆ ทงดานซาย ขวา และดานลาง เพอเอาไวชวยท าเครองหมายในการนบตวเลข

12/06/55 10

ลกคด (Abacus)

ลกคด เปนเครองค านวณเครองแรก ทมนษยไดประดษฐคดคนขนมา โดยชาวตะวนออก (ชาวจน) และยงมใชงานอยในปจจบน มลกษณะตางๆ ออกไป เชนลกษณะลกคดของจน ซงมตวนบรางบน สองแถว ขณะทลกคดของญปน มตวนบรางบนเพยงแถวเดยว แมเปนอปกรณสมยเกา แตกมความสามารถในการค านวณเลขไดทกระบบ

ในปจจบนการค านวณบางอยาง ยงใชลกคดอยถงแมนจะมคอมพวเตอร 12/06/55 11

แทงค านวณของเนเปยร (Napier’s bone)

12/06/55 12

แทงค านวณของเนเปยร (Napier’s bone)

• คดคนโดย จอหน เนเปยร (John Napier) นกคณตศาสตรชาวสกอต

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1612

• หลกการ เปนเครองมอทประกอบดวยแทงไมตเสนเปนตารางค านวณหลาย ๆ แทง เอาไวใชส าหรบค านวณ แตละแทงจะมตวเลขเขยนก ากบไว เมอตองการผลลพธกหยบแทงทใชระบตวเลขแตละหลกมาอานกบแทงดรรชน (index) ทมตวเลข 0-9 จะไดค าตอบ

• กอนหนานเนเปยร ไดท าตารางลอการทม เพอชวยในการคณและหารเลข โดยอาศยหลกการบวกและลบเลขมาชวยในการค านวณ

12/06/55 13

แทงค านวณของเนเปยร (Napier’s bone)

•การท างานของ Napier’s Bone

12/06/55 14

แทงดรรชน (index) ตวคณ

แทงตวเลขทเอามาวางเรยงกน

แทงหลกหมน (120000)

แทงหลกพน (18000)

แทงหลกรอย (2100)

แทงหลกสบ (90)

แทงหลกหนวย (6)

แทงค านวณของเนเปยร (Napier’s bone)

การท างานของ Napier’s Bone

12/06/55 15

ตวคณ ผลลพธ

3 คณ 4 (หลกหมน) 120000 3 คณ 6 (หลกพน) 18000 3 คณ 7 (หลกรอย) 2100 3 คณ 3 (หลกสบ) 90 3 คณ 2 (หลกหนวย) 6 คาตวเลขทได 140196

ไมบรรทดค านวณ(Slide Rule)

12/06/55 16

ไมบรรทดค านวณ(Slide Rule)

• คดคนโดย จอหน ออทเตรด (John William Oughted)

•สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1622

• หลกการ ไดน าเอาหลกการของเนเปยรมาพฒนา โดยน าเอาคาตาง ๆ มาเขยนไวบนแทงไมสองอน เมอใดทน ามาเลอนตอกนกจะสามารถหาผลลพธได

• ตวเลขหรอคาททเอามาเขยนจะก าหนดเปนอตราสวนระยะทาง (log scale)

•เปนไมบรรทดตนแบบของการพฒนาเครองคอมพวเตอรแบบอนาลอก

•ปจจบนยงมคนใชอย

•ไดมการผลตใหมขนาดทเลกลงและใชงานไดงาย โดยมการเปลยนวสดทใชผลตจากแผนไมมาเปนแผนเหลกและพลาสตก 12/06/55 17

นาฬกาค านวณ (Calculating Clock)

12/06/55 18

นาฬกาค านวณ (Calculating Clock)

• คดคนโดย วลเฮลม ชคการด แหงมหาวทยาลยเทอรบงเจน (University of Tubingen) ประเทศเยอรมนน

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1623

• หลกการ ใชแนวคดของเนเปยรมาประยกตใช วธการท างานของเครองอาศยตวเลขตาง ๆ บรรจบนทรงกระบอกจ านวน 6 ชด แลวใชฟนเฟองเปนเครองหมนทดเวลาคณเลข

•ชคการด ถอวาเปนผทประดษฐเครองกลไกส าหรบค านวณไดเปนคนแรก

12/06/55 19

เครองค านวณของปาสคาล (Pascaline Calculator)

12/06/55 20

เครองค านวณของปาสคาล (Pascaline Calculator)

• คดคนโดย เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal) นกคณตศาสตรชาวฝรงเศส

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1642

• หลกการ โดยมลกษณะเปนกลองสเหลยม หลกการค านวณอาศยการหมนของฟนเฟองหนงอน หากถกหมนครบ 1 รอบ ฟนเฟองอกอนหนงทางดานซายจะถกหมนไปดวยในเศษ 1 สวน 10 รอบ เชนเดยวกบการทดเลข ส าหรบผลการค านวณจะดไดทชองดานบน

• เครองมอนสามารถใชไดดในการค านวณบวกและลบเทานน สวนการคณและหารยงไมดเทาไร

• ถอเปนเครองค านวณใชเฟองเครองแรก 12/06/55 21

เครองค านวณของไลบนช (Leibniz Wheel)

12/06/55 22

เครองค านวณของไลบนช (Leibniz Wheel)

• คดคนโดย กอตตฟรด วลเฮลม ไลบนช (Gottfried Wilhelm Leibniz) นกคณตศาสตรชาวเยอรมน

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1674

• หลกการ ไดท าการปรบปรงเครองค านวณของปาสคาลใหมประสทธภาพดกวาเดม โดยมการปรบฟนเฟองใหม ใหมความสามารถคณและหารได (แตเดมท าไดเฉพาะการบวกและลบเลขเทานน)

• เรยกอกชอหนงคอ Stepped Reckoner

12/06/55 23

เครองทอผาของเจคการด (Jacquard’s loom)

12/06/55 24

เครองทอผาของเจคการด (Jacquard’s loom)

• คดคนโดย โจเซฟ มาร แจคการด (Joseph Marie Jacquard) นกประดษฐชาวฝรงเศส

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1801

• หลกการ เครองทอผาสามารถควบคมลวดลายหรอแบบตาง ๆ ทตองการไดเองโดยอตโนมต โดยเพยงแตน าเอาตวบตรเจาะรทเปนแมแบบของลวดลายผาใสเขาไปในตวเครองน

• การทอหรอยกลายตามแมแบบชดค าสง (รทเจาะไวบนบตร) จะท าใหโดยอตโนมต

• แนวคดทกอใหเกดการสรางคอมพวเตอรใหท างานไดตามชดค าสงในเวลาตอมา 12/06/55

25

เครองผลตาง (Difference Engine)

12/06/55 26

เครองผลตาง (Difference Engine)

• คดคนโดย ชารลส แบบเบจ (Charles Babbage) นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ แหงมหาวทยาลยเคมบรดจ (University of Cambridge)

• เสนอแนวคดใหเครองจกรกลสามารถท างานไดตามค าสงและเกดขอผดพลาดนอยทสด

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1822

• หลกการ เปนเครองค านวณทประกอบดวยฟนเฟองจ านวนมาก สามารถค านวณคาของตารางไดโดยอตโนมต แลวสงผลลพธไปตอกลงบนแผนพมพส าหรบน าไปพมพ

12/06/55 27

เครองผลตาง (Difference Engine)

• แบบเบจไดพฒนาเครองผลตางอกครงในป 1823 ไดรบเงนจากรฐสภาองกฤษ แตกตองยตลง

• เครองมขอผดพลาดของการท างาน

• เทคโนโลยของอปกรณการผลตในสมยนนยงไมดพอ

• ไมเปนไปตามแนวคด จงถกพกไวและยกเลกในทสด

12/06/55 28

เครองวเคราะห (Analytical Engine)

12/06/55 29

เครองวเคราะห (Analytical Engine)

• คดคนโดย แบบเบจ

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1834

• หลกการ สรางเครองจกรเพอใหค านวณไดกบงานแทบทกชนดและตองท างานตามค าสงได (programmable) โดยอาศยแนวคดของแจคการดทเอาบตรเจาะรมาชวยควบคมลวดลายการทอผา

12/06/55 30

เครองวเคราะห (Analytical Engine)

• เครองนประกอบดวย

• หนวยความจ า ซงกคอ ฟนเฟอง

• หนวยค านวณ ทสามารถบวกลบคณหารได

• บตรปฏบต คลาย ๆ บตรเจาะรใชเปนตวเลอกวาจะค านวณอะไร

• บตรตวแปร ใชเลอกวาจะใชขอมลจากหนวยความจ าใด

• สวนแสดงผล คอ เครองพมพ หรอเครองเจาะบตร

• บคคลทน าแนวคดของแบบเบจมาสรางเครอง กคอลกชายของแบบเบจ

ชอ เฮนร (Henry) ในป 1910

12/06/55 31

เครองวเคราะห (Analytical Engine)

• แบบรางของเครองทแบบเบจไดน าเสนอ มองคประกอบการท างาน ดงน

• สวนเกบขอมล (Memory) เปนสวนทใชในการเกบขอมลน าเขาและผลลพธทไดจากการค านวณ

•สวนประมวลผล (Arithmetic Processor) เปนสวนทใชในการประมวลผลทางคณตศาสตร เพอหาผลลพธ

• สวนควบคม (Control Unit) เปนสวนทใชในการเคลอนยายขอมลระหวางสวนเกบขอมลและสวนประมวลผล

• สวนรบขอมลเขาและแสดงผลลพธ (Input Device) เปนสวนทใชรบขอมลจากภายนอกเครองเขาสสวนเกบขอมลและแสดงผลลพธทไดจากการค านวณ อาศยบตรเจาะรในการน าขอมลเขาสตวเครอง

12/06/55 32

เครองวเคราะห (Analytical Engine)

• แนวคดดงกลาวเปนเสมอนตนแบบของเครองคอมพวเตอรในยคปจจบน ดงนนเขาจงไดรบสมญานามวาเปน บดาแหงคอมพวเตอร

12/06/55 33

โปรแกรมเมอรคนแรกของโลก

เลด เอดา ออกสตา ลฟเลซ (Lady Ada Augusta Lovelace) นกคณตศาสตรผรวมงานของแบบเบจ เปนผทเขาใจในผลงานและแนวความคดของแบบเบจ จงไดเขยนบทความอธบายเทคนคของการเขยนโปรแกรม วธการใชเครอง เพอแกปญหาทางคณตศาสตรเปนครงแรกท าใหเกดความเขาใจในผลงานของแบบเบจไดดขน Ada จงไดรบการยกยอง ใหเปน นกโปรแกรม คนแรกของโลก

เครอง Tabulating Machine

12/06/55 35

เครอง Tabulating Machine

• คดคนโดย ดร. เฮอรแมน ฮอลเลอรช (Herman Hollerith) นกสถตทท างานอยทส านกสถตแหงชาตของสหรฐอเมรกา

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1890

• หลกการ ไดพฒนาระบบเพอใชประมวลผลส าหรบการส ามะโนประชากรของประเทศสหรฐขน โดยเกบขอมลลงบนบตรเจาะร (punch card) ทท างานรวมกนกบเครอง Tabulating Machine

• ระบบนสามารถประมวลผลขอมลไดเรวกวาเดมมาก อกทงยงชวยประหยดเวลาและลดคาใชจายในการท างานจากเดมทท าดวยกระดาษและปากกา

12/06/55 36

เครอง Tabulating Machine

• ในป ค.ศ. 1896 ฮอลเลอรธ ไดผนตวเองมาเปนนกธรกจ กอตงบรษท

• น าเครองมอนไปใชในการส ามะโนประชากรอกหลาย ๆ ประเทศ เชน รสเซย ออสเตรย แคนาดา ฝรงเศส นอรเวย

• ขยายงานและจดตงบรษทใหม เรยกวา CTR (Computing-tabulating Recording Company)

•จากนนไดหนไปรวมทนจดตงบรษทใหมรวมกบบคคลอน และเปลยนชอ เปน IBM (International Business Machines) เมอป ค.ศ. 1924

12/06/55 37

เครอง Tabulating Machine

• ในป ค.ศ. 1896 ฮอลเลอรธ ไดผนตวเองมาเปนนกธรกจ กอตงบรษท

• น าเครองมอนไปใชในการส ามะโนประชากรอกหลาย ๆ ประเทศ เชน รสเซย ออสเตรย แคนาดา ฝรงเศส นอรเวย

• ขยายงานและจดตงบรษทใหม เรยกวา CTR (Computing-tabulating Recording Company)

•จากนนไดหนไปรวมทนจดตงบรษทใหมรวมกบบคคลอน และเปลยนชอ เปน IBM (International Business Machines) เมอป ค.ศ. 1924

12/06/55 38

เครอง ABC

12/06/55 39

เครอง ABC

• คดคนโดย ดร. จอหน ว อตานาซอฟฟ (John V. Atanasoff) อาจารยสาขาฟสกสแหงมหาวทยาลยไอโอวา (lowa State University) ไดรวมมอกบลกศษย คอ คลฟฟอรด เบอรร (Clifford Berry)

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1942

• หลกการ สรางเครองมอทอาศยการท างานของหลอดสญญากาศ เพอน ามาชวยในงานประมวลผลทวไป โดยเรยกเครองคอมพวเตอรนวา เครอง ABC

• เครอง ABC เปนการตงชอโดยการน าเอาชอของทงสองมารวมกน คอ Atanasoff และ Berry

12/06/55 40

เครอง Mark I หรอ IBM Automatic Sequence Controlled Calculator

12/06/55 41

เครอง Mark I หรอ IBM Automatic Sequence Controlled Calculator • คดคนโดย ศาสตราจารยโฮวารด ไอเคน (Howard Aiken) แหงมหาวทยาลยฮารวารด (Harvard University)

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1944

• หลกการ สรางเครองจกรกลระบบอเลกทรอนกสขนตามหลกการของแบบเบจ โดยตวเครองมขนาดสง 8 ฟต และมความยากมากถง 55 ฟต ประกอบดวยฟนเฟองในการท างานและใชบตรเจาะรเปนสอในการน าขอมลเขาสเครอง เพอประมวลผล

12/06/55 42

เครอง ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Computer)

12/06/55 43

เครอง ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Computer) • คดคนโดย ดร. จอหน ดบบลว มอชล (John W. Mauchly) และจอหน เพรสเปอร เอคเครท (Jonh Presper Eckert) แหงวทยาลยวศวกรรมไฟฟามวร (Moore School of Electrical Engineering) มหาวทยาลยเพนซลวาเนย (University of Pennsylvania)

• สรางเมอประมาณป ค.ศ. 1946

• หลกการ เปนเครองค านวณทมจดประสงคเพอใชในกองทพ โดยใชค านวณตารางการยงปนใหญ วถกระสนปนใหญ อาศยหลอดสญญากาศจ านวน 18,000 หลอด มน าหนก 30 ตน ใชเนอทหอง 15,000 ตารางฟต เวลาท างานตองใชเวลาถง 140 กโลวตต

12/06/55 44

เครอง ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Computer) • เครอง ENIAC ไดแนวคดมากจากเครอง ABC กบ EDVAC

• เครองค านวณอเลกทรอนกสเครองแรกของโลก หรอ คอมพวเตอรเครองแรกของโลก

• เครองคอมพวเตอรทสรางดวยระบบไฟฟาหรออเลกทรอนกสลวน ๆ และสามารถใชงานไดอยางสมบรณ จงถอวาเปน เครองคอมพวเตอรแบบดจตอลเครองแรก

• ในราวป ค.ศ. 1945 ดร.จอหน ฟอน นวแมนน (John Von Neumann) นกคณตศาสตรชาวฮงการเสนอความคด ใหพฒนาเครองทสามารถเกบขอมลและชดค าสงไวภายใน (Stored Program)

12/06/55 45

เครอง ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Computer) • มอชลและเอคเครท เหนดวยกบ ดร. นวแมนน จงสรางคอมพวเตอรใหมขน

• ดร. นวแมนน ไดตพมพเผยแพรหลกการขน เพอน าเสนอหลกการสรางคอมพวเตอรเครองใหม มชอวา First Draft of a Report on the EDVAC Design

12/06/55 46

คอมพวเตอรในประเทศไทย

ประเทศไทยไดมการใชคอมพวเตอรมาตงแต พ.ศ. 2506 โดยคอมพวเตอรเครองแรกไดตดตงทภาควชาสถต คณะพานชยศาสตร และการบญช จฬาลงกรณมหาวทยาลย เมอเดอนสงหาคม พ.ศ. 2506 คอมพวเตอรเครองน คอ IBM 1620 โดยไดรบมอบจากบรษท IBM มลคาประมาณ 2 ลานเศษ ขนาดใหญมากเตมหอง งานสวนใหญใชในดาน การศกษา ปจจบนเครองนหมดอายการใชงานแลว

คอมพวเตอรเครองทสอง ตดตงทส านกงาน สถตแหงชาต เดอนมนาคม พ.ศ. 2507 คอมพวเตอรดงกลาว ไดแก IBM 1401 มลคา 8 ลานบาท ใชงานหลายดาน เชน ส ามะโนประชากร 2503 เปนตน ปจจบนส านกงานสถตแหงชาตไดเปลยนเปนเครองรนใหมแลว

ววฒนาการของคอมพวเตอร

การพฒนาคอมพวเตอรในปจจบนมการแบงออกเปนยคตาง ๆ เปน 5 ยค ดงน • ยคทหนง : เทคโนโลยสญญากาศ (Vacuum tube technology) • ยคทสอง : เทคโนโลยทรานซสเตอร (Transistors technology) • ยคทสาม : การรวมแผงวงจร (Integrated Circuit:IC) • ยคทส : แผงวงจรขนาดใหญ (Very Large-Scale Integrated Circuit:VLSI) • ยคทหา : เครอขาย (Network)

„ ใชหลอดสญญากาศ เปนสวนประกอบหลก

„ ตวเครองมขนาดใหญ ใชก าลงไฟฟาสง เกดความรอนสงมาก อายการใชงานสน

„ ท างานชา มหนวยความจ านอย มมากสดประมาณ 2 กโลไบต หรอ

ประมาณ 2,000 ค า

„ ท างานดวยภาษาเครอง (Machine Language)

„ใชบตรเจาะร และ เทปแมเหลก เปนบนทกขอมลส ารอง

ยคทหนง : เทคโนโลยสญญากาศ (Vacuum tube technology)

หลอดสญญากาศ วงแหวนแมเหลก

- ใชทรานซสเตอร (Transistor) เปนวงจรส าคญ

-โดยทรานซสเตอรเปนแผงวงจรอเลกทรอนกสทมขนาดเลกกวาหลอดสญญากาศมาก

- มความจ าและความจทสงกวา ไมตองเสยเวลาในการวอรมอพ ใชพลงงานต า ท างานดวยความเรวทสงกวา - หนวยความจ าเพมขนเปน 32 กโลไบต - เรมใชในวงการวทยาศาสตร ธรกจมากขน เชน ระบบการจายเงนเดอนและการออกบล

ยคทสอง : เทคโนโลยทรานซสเตอร (Transistors technology)

เครองเจาะบตร มวนกระดาษเจาะร

„ ใชแผงวงจรรวม (Integrated Circuits : IC)

„ ลกษณะของ IC เปนแผนซลกอน ขนาดเลกหรอเรยกวา ชป (chip) เปนวงจร ไมโครอเลกทรอนกส มขนาดเลกและบาง นาเชอถอมากกวาความเรวสงขน และ ขนาดของคอมพวเตอรเลกลง

„ หนวยความจ าเปน 2 เมกะไบต

„ สามารถตดตอสอสารผานทางคยบอรดท าใหการปอนขอมล แสดงออกทาง จอคอมพวเตอร และเครองพมพตางๆ ได ท าใหพฒนาโปรแกรมกระท าไดสะดวก มากขน

ยคทสาม : การรวมแผงวงจร (Integrated Circuit:IC)

IC : Integrated Circuit

ยคทส : แผงวงจรขนาดใหญ (Very Large-Scale Integrated Circuit:VLSI)

• ใชแผงวงจรรวมขนาดใหญ (Large-Scale Integration: LSI) เปนวงจรรวมประกอบดวยวงจรอเลกทรอนกสหลายพนวงจรไวบนแผงซลกอนซงเปนชปขนาดเลก และถกน ามาใชเปนชปหนวยความจ า

• เกด Microprocessor ตวแรกของโลก คอ Intel 4004 • มประสทธภาพในการท างานสงมากทงความเรวและความจ โดยชปมขนาดเลกลง • มหนวยความจ าหลายรอยเมกะไบต • ปจจบนใชกบเครองคอมพวเตอรทกรน

LSI Chip

ในยคนอปกรณทใชปอนขอมลโดยตรง เชน Keyboard (แปนพมพ) electronic mouse (เมาส) light pen (ปากกาแสง) touch screen (จอสมผส) data tablet (แผนปอนขอมล) เปนตน

ไมโครโปรเซสเซอร (Microprocessor)

• ไมโครโปรเซสเซอรเปนตวประมวลผลซงเกดจากเทคโนโลย VLSI • การท างานของไมโครโปรเซสเซอรเรวชาอยกบการอานเลขฐานสองครง

ละกบต เชน 8 บต 16 บต 32 บต 64 บต โดยท 8 บต จะไดครงละ 1 ตวอกษร

• ปจจยตอมาทมผลตอความเรวในการท างานขนอยกบความกวางทางเดนขอมล ซงเชอมตอกบ CPU กบหนวยส ารองขอมล เชน หากกวางเปน 64 บต จะท าใหขนถายขอมลไดสงสดครงละ 8 ตวอกษร

ไมโครโปรเซสเซอร (Microprocessor)

ไมโครโปรเซสเซอรชนดตาง ๆ(Microprocessors)

ชอ ผผลต ขนาดขอมล (บต)

ทางเดนขอมล (บต)

ความเรว (MHz.)

เครองทใช

Pentium Intel 32 64 75 - 200 IBM และอน ๆ Pentium (MMX)

Intel 32 64 166 - 233 เครองมลตมเดยและเวอรกสเตชน

Pentium II Intel 32 64 233 - 450 เครองสมรรถนะสงสวนบคคลและเวอรกสเตชน

Pentium III Intel 32 64 450 - 500 เครองใชกบธรกจสมรรถนะสง , เซฟเวอรและเวอรกสเตชน

PowerPC Motorola, IBM, Apple

32 หรอ 64

64 100-400 เครองสมรรถนะสงสวนบคคลและเวอรกสเตชน

Alpha DEC/Compaq 64 64 600+ เวอรกสเตชน

ยคทหา : ยคเครอขาย (Network)

• การพฒนาวงจรวแอลเอสไอ มความตอเนองและรวดเรว

• สามารถบรรจทรานซสเตอรลงบนแผนซลคอนขนาดเลก

• คอมพวเตอรมขดความสามารถเพมขนอยางรวดเรว

• ยคนจะมความพยายามในการประยกตใชคอมพวเตอรกบงานหลายประเภท

ประเภทของคอมพวเตอร ประเภทของคอมพวเตอร สามารถแบงประเภทได ดงน

1. แบงตามขนาดของหนวยความจ า 2. แบงตามลกษณะการใชงาน 3. แบงตามลกษณะสญญาณการประมวลผล

ประเภทของคอมพวเตอร

• แบงตามขนาดของหนวยความจ า 1. Supercomputer 2. Mainframe 3. Mini Computer 4. Workstation 5. Micro Computer or Personal Computer

ซเปอรคอมพวเตอร (Super Computer)

ซเปอรคอมพวเตอร (Super Computer) • สรางขนเปนครงแรกป ค.ศ. 1960 ในประเทศสหรฐอเมรกา • บางครงเรยกวา คอมพวเตอรสมรรถนะสง (High Performance Computer) • มความเรวและประสทธภาพสงกวาเครองคอมพวเตอรชนดอนๆ • ราคาสง รองรบผใชไดครงละหลายๆ คน • ค านวณเลขไดหลายลานตวในเวลาอนรวดเรว • มขนาดใหญ • ใชในงานควบคมขปนาวธ งานควบคมอากาศ งานวจย วเคราะหดนฟาอากาศ

ประมวลผลภาพทางการแพทย

Mainframe Computer • เครองคอมพวเตอรประสทธภาพสง รองจากซปเปอรคอมพวเตอร • ใชในการประมวลผลขอมลขนาดใหญ

• ตองการสภาพแวดลอมพเศษทแหงและเยน

• สามารถเชอมตอกบอปกรณปลายทางไดเปน จ านวนมาก

• ใชในองคกรขนาดใหญ เชนส านกงานสถต แหงชาต บรษทการบนไทย

• เครองคอมพวเตอรประสทธภาพระดบกลาง • ใชในองคกรขนาดกลาง ส าหรบเกบขอมลจ านวนมาก • ท าหนาทบรการขอมล และการค านวณ • ตอพวงอปกรณรอบนอกไดนอยกวาเมนเฟรม • ประมวลผลงานธรกจ หรอบญช • ใชในหนวยงานรฐวสาหกจ และหนวยงาน

ราชการ

Mini Computer

• Workstation มรปรางหนาตาคลาย PC • แตทแตกตางจาก PC คอ สมรรถนะของการท างาน • เครอง Workstation ประมวลผลเรวมาก รวมทงมการท างานท

ซบซอน • เรยกอกวา ซปเปอรไมโครคอมพวเตอร • การใชงานสวนใหญจะใชในการวเคราะหตวเลขทางสถต

ระดบสง งานดานกราฟฟก รวมทงการสรางระบบผเชยวชาญ (Expert System) นอกจากนยงท าหนาทเปนแมขาย (Server) เกบขอมล/ สารสนเทศ

Workstation

Micro Computer • เครองคอมพวเตอรใชงานทวๆ ไป จะเรยกวา“เครองคอมพวเตอรสวน

บคคล Personal Computer (PC)” ซงเรยกรวมทงเครอง Desktop, Notebook หรอ Laptop และ PDA

ประเภทของระบบคอมพวเตอร

• แบงตามลกษณะการใชงาน

1. เครองคอมพวเตอรเพองานเฉพาะกจ (Special Purpose Computer) 2. เครองคอมพวเตอรเพองานอเนกประสงค (General Purpose Computer)

ประเภทของระบบคอมพวเตอร • แบงตามลกษณะการใชงาน 1. เครองคอมพวเตอรเพองานเฉพาะกจ (Special Purpose Computer) - ท างานอยางใดอยางหนงเปนการเฉพาะ (Inflexible) - ไปใชงานควบคม หรองานอตสาหกรรมทเนนการประมวลผลเรว - ตวอยาง เชน คอมพวเตอรควบคมสญญาณไฟจราจร คอมพวเตอรควบคมลฟท หรอคอมพวเตอรควบคมระบบอตโนมตในรถยนต

ประเภทของระบบคอมพวเตอร

• แบงตามลกษณะการใชงาน

2. เครองคอมพวเตอรเพองานอเนกประสงค (General Purpose Computer)

- เครองประมวลผลขอมลทมความยดหยนในการท างาน (Flexible) - สามารถประยกตใชในงานไดหลาย ๆ ประเภท

ประเภทของระบบคอมพวเตอร

• แบงตามลกษณะสญญาณการประมวลผล 1. อะแนลอกคอมพวเตอร (Analog Computer) 2. ดจตอลคอมพวเตอร (Digital Computer) 3. คอมพวเตอรแบบลกผสม (Hybrid Computer)

ประเภทของระบบคอมพวเตอร • แบงตามลกษณะสญญาณการประมวลผล 1. อะแนลอกคอมพวเตอร (Analog Computer) - คอมพวเตอรทรบรขอมลทเปนสมบตทางฟสกส หรอทางกายภาพ เชน กระแสไฟฟา ทกระท าตดตอกนและแสดงผลในรปของกราฟ หรอสญลกษณใด ๆ ผานทางหนาปด - ตวอยาง เชน เครองวดแรงดนไฟฟา วดความกดดนบรรยากาศ (Atmosphere) วดความเรว วดอณหภม - จดเดนของคอมพวเตอรระบบนคอ ประมวลผลไดเรว เนองจากรบขอมลมาโดยตรง - จดออน คอ ไมสามารถเกบขอมลไวใชงานในอนาคตได

ประเภทของระบบคอมพวเตอร • แบงตามลกษณะสญญาณการประมวลผล 2. ดจตอลคอมพวเตอร (Digital Computer) - คอมพวเตอรทอาศยการนบท างานกบสญญาณขอมลทมลกษณะการเปลยนแปลงแบบไมตอเนอง (Discrete Data) หรอ (Digital Signal) ซงกคอสญญาณไฟฟา - โดยการนบของคอมพวเตอรระบบน จะอาศยตวนบ (Counter) ภายในระบบฐานเวลา (Clock Time) มาตรฐาน - จดเดน ท าใหผลลพธทได มความนาเชอถอ และสามารถนบขอมลทมคาละเอยดได - จดเดน ขอมลตาง ๆ สามารถบนทกเพอน ามาใชงานไดภายหลง

ประเภทของระบบคอมพวเตอร • แบงตามลกษณะสญญาณการประมวลผล 2. ดจตอลคอมพวเตอร (Digital Computer) - จดออน ระบบนอาศยขอมลทเปนสญญาณไฟฟา ท าใหไมสามารถรบขอมลจากแหลงขอมลตนทางไดโดยตรง - ตองมการแปลงสญญาณกลบไปกลบมาระหวางสญญาณ Analog และ Digital ท าใหเสยเวลา

ประเภทของระบบคอมพวเตอร • แบงตามลกษณะสญญาณการประมวลผล 3. คอมพวเตอรแบบลกผสม (Hybrid Computer) - เทคนคการท างานแบบผสมผสานระหวาง Analog Computer และ Digital Computer - ใชเฉพาะกจ โดยเฉพาะดานวทยาศาสตร เชน เครองคอมพวเตอรในยานอวกาศ ทใช Analog Computer ควบคมการหมนของตวยาน และใช Digital Computer ในการค านวณระยะทาง

องคประกอบของระบบคอมพวเตอร (Components of Computer System)

องคประกอบของคอมพวเตอร • Hardware computer อปกรณตางๆ ทประกอบขนเปนเครองคอมพวเตอร มลกษณะเปนโครง

ราง สามารถมองเหน ดวยตาและสมผสได (รปธรรม) เชน จอภาพ คยบอรด เครองพมพ เมาส เปนตน ซงสามารถแบงออกเปนสวนตางๆ ตามลกษณะ การท างาน ได 4 หนวย คอ

- สวนทท าหนาทรบขอมลเขา เรยกวา หนวยรบขอมล (Input Unit) - หนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) - หนวยแสดงผลลพธ เรยกวา หนวยแสดงผล (Output Unit) - หนวยความจ า ( Storage หรอ Memory ) หนวยเกบขอมลส ารอง

หนวยประมวลผลกลาง (central processing unit : CPU)

สวนควบคมกลางหรอ ซพย (central processing unit : CPU) เปรยบไดกบสมองของคอมพวเตอร เปนสวนส าคญทสด ท าหนาทเปนศนยกลาง ประมวลผลและควบคมระบบตางๆ ของระบบคอมพวเตอรโดยประกอบดวยหนวยยอย คอ

1.หนวยควบคม (control unit) 2. หนวยค านวณและตรรกะ (Arithmetic and logic unit) 3. หนวยความจ าหลก (Main Memory Unit) 4. การสอสารระหวางหนวยตางๆ ใน CPU

หนวยควบคม หนวยค านวณทาง คณตศาสตรและตรรกศาสตร

หนวยประมวลผลกลาง (CPU)

หนวยความจ าหลก

หนวยน า ขอมลเขา

หนวยเกบ ขอมลส ารอง

หนวยน า ขอมลออก

Input Unit Output Unit

Memory Unit

หนวยประมวลผลกลาง (central processing unit : CPU)

การประมวลผลขอมล การประมวลผลขอมลของคอมพวเตอร จะประกอบดวยอปกรณรบเขา

(input device) เพอรบขอมลและค าสงจากผใชภายนอกเขาไปเกบอยในอปกรณเกบขอมลหรอหนวยความจ าหลก (main memory) ค าสงทเกบในสวนความจ าหลกจะถกน าไปตความ และสงท างานทหนวยประมวลผลกลางทเรยกวา ซพย ซงเปนหวใจของการท างานในคอมพวเตอรท าหนาทค านวณ และเปรยบเทยบขอมลทเกบในหนวยความจ าหลกผลจากการค านวณหรอประมวลผลจะน ากลบไปเกบยงหนวยความจ าหลก และพรอมทจะน าออกแสดงทอปกรณสงออก (output device) กลบไปสผใชงานคอมพวเตอรตอไป ดงนนระบบคอมพวเตอรประกอบดวย ซพย หนวยความจ า อปกรณรบเขา และอปกรณสงออก

การประมวลผลขอมล

อปกรณส าหรบเกบขอมลในคอมพวเตอร ส าหรบใชงานเมอมความตองการใชขอมล แบงไดเปน 2 ประเภท 1. หนวยความจ าหลก (Main Memory) 2. หนวยความจ ารอง (Secondary Memory)

หนวยความจ า

หนวยความจ าหลก • เปนหนวยความจ าท CPU น าขอมลไปใชไดโดยตรง • โดยปกต ไมสามารถใชเกบขอมลไดถาวร • ชอเรยก

– Main Memory – Primary Memory – Primary Storage

• ชนดของหนวยความจ าหลก – ROM : Read Only Memory – RAM : Random Access Memory

หนวยความจ าหลก • ROM : Read Only Memory

– เกบโปรแกรมส าหรบเรมการท างานเครอง และตดตอกบอปกรณตางๆ

– แกไขไมได – เมอปด/เปด เครองใหม ขอมลไมหายไป

• RAM : Random Access Memory – เกบขอมลส าหรบค านวณใน CPU เรวรองจาก

Register/Cache – ราคาแพง – เกบขอมลโดยใชประจไฟฟา – เมอเปดปดเครองใหมขอมลจะหายไป

RAM

หนวยความจ ารอง • อปกรณส าหรบเกบขอมลถาวร (ไมหายเมอปด/เปด เครองใหม) • CPU ไมสามารถน าขอมลมาใชไดโดยตรง • ชอเรยกอนๆ

– Secondary Memory – Secondary Storage – Auxiliary Storage

ลกษณะของหนวยความจ ารอง (Secondary Storage)

• เกบขอมลไดอยางถาวร • มราคาถกกวา Primary Storage นน คอ ในราคาเทากน จะได Storage ทม

ความจมากกวา • “ท างานไดชา” แต “ราคาถก”

ชนดของหนวยความจ ารอง

• 1. Magnetic (แมเหลก)

– เปนสอบนทกทใชระบบแมเหลกไฟฟาในการบนทกขอมล – Floppy Disk, Harddisk และ Magnetic Tape

• 2. Optical (แสง)

– เปนสอบนทกขอมลทใชการหกเหของแสงในการบนทกขอมล – CD-Rom, DVD และ Magneto-Optical Disk (MO Disk ‟ อานดวยแสง บนทกดวยแมเหลกไฟฟา)

หนวยความจ ารอง (Secondary Storage)

Harddisk

หนวยความจ ารอง (Secondary Storage)

Compact disks (CDs)

หนวยความจ ารอง (Secondary Storage)

CD-Recordable

CD-ReWritable

CD-ROM Drive (Internal)

(External) CD-ROM Drive

Removable Drive

Zip Drive

หนวยความจ ารอง (Secondary Storage)

Memory Card

หนวยความจ ารอง (Secondary Storage)

อปกรณทใช Memory Card

หนวยรบเขาขอมล (Input devices) เปนอปกรณรบเขา ท าหนาทรบโปรแกรมและขอมลเขาสเครองคอมพวเตอร

Mouse Optical Mouse

Wireless Mouse

หนวยรบเขาขอมล (Input devices)

Mechanical Mouse แบบลกกลง

• มลกบอลอยใตเมาส

Optical Mouse

ใชแสงในการคนหา

ต าแหนง

try google search

Cordless Mouse

เมาสไรสาย

try google search

Trackball (Upside down Mouse) เหมอนเมาสลกกลงทหงายขน ผใชจะใชนวหมนลกกลง

โดยตรงเพอเลอนตวชบนจอภาพ

หนวยรบเขาขอมล (Input devices)

Touch Screen

หนวยแสดงผล (Output devices) เปนอปกรณสงออก (output device) ท าหนาทแสดงผลจากการประมวลผล โดยน าผลทไดออกจากหนวยความจ าหลก แสดงใหผใชไดเหนทางอปกรณสงออก

Cathode Ray Tube CRT

หลกการท างานของจอภาพ CRT

• ปนอเลกตรอนยงล าแสงไปกระทบจอ ทฉาบดวยสารเคมเรองแสง

• จอภาพจะสราง Pixel (จดสบนจอภาพ) • จอภาพสจะมปนอเลกตรอน 3 กระบอก

ส าหรบส 3 ส

• Size

• Resolution

การเปรยบเทยบคณลกษณะเดนของจอภาพ (Comparing Monitor)

ขนาดของ Monitor (Size)

• การวดขนาดของจอภาพจะใชหลกเดยวกบ การวดขนาดของจอทวทวไป คอ การวดใน แนวทะแยงมม (diagonally)

• จอภาพยงมขนาดใหญ ยงท างานสะดวกมากขน แตราคากจะสงตามไปดวย

Resolution • พจารณาจาก จ านวนของ pixels ทงหมดทปรากฏบนจอภาพ ทงในแนวตงและแนวนอน

• ตวอยางเชน Resolution 640 x 480 หมายถง ม 640 pixels ในแนวนอน และ 480 pixels ในแนวตง

Resolution • โดยปกตแลว Resolution ทแทจรงของจอภาพไมไดขนกบตวจอภาพโดยตรง แตถกก าหนดโดยการดจอ (Video Controller) ดงนน จอภาพทวไปสามารถท างานหรอแสดงผลไดหลายแบบ

• มาตรฐานของ Resolution 640 x 480 (Video Graphics Array -VGA) 800 x 600 และ 1024 x 768 (Super VGA- SVGA)

ขอดอย ของ CRT Moniter

• มขนาดใหญ ตองใชพนทมากในการวางจอ และมน าหนกมาก

• ใชพลงงานไฟฟาสง ดงนนจงไมนยมใชกบ Notebook computers และ PDAs

• Notebook computers และ PDAs ใชจอภาพแบบ Flat-Panel Display ซงขนาดเลกและน าหนกเบากวา และใชพลงงานนอยกวา

Flat-Panel Monitor „ โดยทวไปนยมใชกบ Portable Computers แตปจจบน นยมใชกบ Desktop computer มากขนเรอยๆ

„ มหลายชนด แตชนดทเปนทรจกแพรหลายคอ Liquid Crystal Display (LCD) monitor ซงคลายกบหนาปดแสดงผลของเครองคดเลข

Liquid Crystal Display LCD

Dot-Matrix Printer

- ราคาถก - ใชเขมพมพเปน จดลงบนผาหมก แลวกระทบกระดาษ

Dot Matrix

Ink jet Printer

- แบบหวฉดหมก

- เปนการใชสเปรยสน าลงบน

กระดาษ

Inside Inkjet Printer

Ink Jet

Laser Jet

Inside Laser Printer

Plotter

เครองพมพขนาดใหญ ทออกแบบมาส าหรบงานพมพกราฟฟกท ซบซอน เชน พมพเขยว ผงเมอง แผนท

Plotter

สวนแสดงผล (Output devices)

อปกรณอนๆ ของเครองคอมพวเตอร

Main board

RAM

Sound card

Internal Modem External Modem

Modem

LAN Card

Serial port

PS/2 port

USB port

การเลอกซอคอมพวเตอร

ควรค านงถง :

1. ความจ าเปนใชงาน ? งานทท าจ าเปนตองใชเครองคอมพวเตอรหรอไม ?

เนองจากคอมพวเตอรเปนอปกรณและลาสมยเรว หากพจารณาแลววาจ าเปนกควรซอ แตตองเลอกซอเครองทมคณสมบตเหมาะสมกบงาน

2. ใชคอมพวเตอรเพอท างานอะไร? ซงตองพจารณาวตถประสงคในการใชงาน เชน น ามาใชในงานส านกงาน น ามาใชเพอความบนเทง เปนตน

3. มงบประมาณเทาไร ? ทจะสามารถจดซอคอมพวเตอรไดตรงกบความตองการและการใชงานกจะเกดประโยชนอยางสงสด

ตวอยางการดรายละเอยดเพอเลอกซอคอมพวเตอร

ตวอยางท 1

ตวอยางการดรายละเอยดเพอเลอกซอคอมพวเตอร

ตวอยางท 2

แบบฝกหดครงท 3

1. ลกษณะเดนของคอมพวเตอรโดยทวไปประกอบดวยอะไรบาง จงอธบาย

2. แทงค านวณของเนเปยร (Napier’s bone) สรางขนโดยใคร และมหลกการท างานอยางไรบาง

3. ผทไดชอวาเปน บดาของคอมพวเตอร คอใคร เหตใดจงไดรบยกยองเชนนน

4. นกโปรแกรมคนแรกของโลก คอใคร ใคร เหตใดจงไดรบยกยองเชนนน

5. เครองคอมพวเตอรแบบดจตอลเครองแรกของโลก คอเครองใด และจงอธบายวาสรางขนดวยเหตผลใด

แบบฝกหดครงท 3

6. John Von Neumann มบทบาทอยางไรเกยวกบประวตของคอมพวเตอร

7. การพฒนาคอมพวเตอรในปจจบนมการแบงออกเปนยคกยค อะไรบาง จงอธบาย

8. จงอธบายประเภทของคอมพวเตอร มกประเภท จงอธบาย

9. Analog Computer และ Digital Computer มจดเดน จดดอยตางกนอยางไร

แบบฝกหดครงท 3 10. หากนกศกษาตองการซอเครองคอมพวเตอร จะเลอกซอเครองคอมพวเตอรทมคณสมบตอยางไร จงจะเหมาะสมกบงานทตนเองใช ใหนกศกษาแตละคนไปหา Spec. ดงตอไปน ของเครองคอมพวเตอร (PC) หรอ Notebook 1 เครอง และอธบายวามคณสมบตของ Spec เหลานน

1. CPU 2. Hard disk 3. RAM 4. CD-ROM Drive 5. Monitor 6. Sound Card